(57)【要約】【課題】耳群の表面改質を良好にかつ短時間に行って、耳群に高品質のストラップを生産性良く溶着させる。【解決手段】積層した複数の鉛蓄電池用極板１、２の耳群１Ａ、２Ａにストラップを群溶着させる方法において、前記群溶着させる前に前記耳群１Ａ、２Ａをプラズマ処理法により表面改質しておく鉛蓄電池用極板の群溶着方法。本発明では、耳群１Ａ、２Ａを、フラックスを用いずにプラズマ処理法により表面改質するため、群溶着されるストラップにボイドなどが生じない。またプラズマ処理は1回の噴射で広い面積を表面改質できるためレーザービーム照射法に較べて表面改質が迅速に行える。従って本発明によれば、耳群１Ａ、２Ａに高品質のストラップを生産性良く溶着させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層した複数の鉛蓄電池用極板の耳群にストラップを群溶着させる方法において、前記群溶着させる前に前記耳群をプラズマ処理法により表面改質しておくことを特徴とする鉛蓄電池用極板の群溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉛蓄電池用極板の耳群にストラップを群溶着させる方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業据置用或いは自動車用鉛蓄電池は、例えば、図４に示すように、複数の正極板１と負極板２とをセパレータ（図示せず）を介して交互に積層して極板群３とし、この極板群３の正極板１と負極板２を並列に電気接続して起電力約２Ｖの鉛蓄電池としたり、さらにこの極板群を複数個直列に電気接続して構成されている。
図４で１ａは正極板１の耳部、２ａは負極板２の耳部である。また１Ａは極板群３の正極板耳部１ａの集合体（耳群）、２Ａは負極板耳部２ａの耳群である。
【０００３】
前記セルは、図５に示すように、複数の正極板１の耳群１Ａおよび複数の負極板２の耳群２Ａにそれぞれストラップ７、７’が一体に溶着して形成されたものであり、セル間の電気接続は、隣接するセル９、９’のストラップ７、７’の一端に設けた極柱８、８’同士を、隔壁１０に開けた穴１０ａ部分で溶接してなされている。図５で１１はセパレータである。
なお、図５では１セルあたり２個あるストラップのうち1個のみ示してある。
【０００４】
前記耳群１Ａ、２Ａへのストラップ７、７’の溶着は、図６に示すように、正極板１の耳群１Ａと負極板２の耳群２Ａとを、それぞれ鋳型５のキャビティ５ｃ、５ｄ内に挿入し、前記キャビティ５ｃ、５ｄ内に予め注入されている鉛合金溶湯５ｅと耳群１Ａ、２Ａを一体に溶着させる方法により行われている。
【０００５】
しかし、この方法は、前記耳群の挿入時に、耳部の酸化膜が剥離して鉛合金溶湯中に混入し、これが凝固を不均一にしてストラップに欠陥を生じさせたり、耳群とストラップ間の密着性を害したりするため良好な電気接続が安定して得られないという問題があった。
特に、鉛蓄電池のメンテナンスフリー化や密閉化を目的に開発されたＰｂ−Ｃａ系合金極板の場合は、Ｐｂ−Ｃａ系合金は湯流れ性が悪く前記酸化膜が浮上分離し難いため、前記酸化膜による弊害が起き易かった。
【０００６】
このようなことから、図７に示すように、ストラップを溶着させる前に、耳群１Ａ、２Ａにフラックス１２を塗布しておき、鉛合金溶湯５ｅの熱を利用して酸化膜を還元する方法（例えば、特許文献１）、或いは、図８に示すように、耳部１ａ、２ａの酸化膜をレーザービーム１３を照射して酸化膜を除去する方法（例えば、特許文献２）が提案された。図８で１４はレーザー発振器、１５は集光用の凹面鏡、１６はレーザービームの照射軌跡である。
【０００７】
【特許文献１】特開昭４９―０３３４９６号公報
【特許文献２】特開昭５７−１４１８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、フラックス塗布法は、耳群１Ａ、２Ａにフラックスが不均一に付着し、フラックスが多く付着した部分にボイドが発生してストラップ７の品質（ストラップと耳群の密着性など）が低下するという問題があった。また溶剤が揮発してフラックスの濃度や粘度が変化するのを防止するための管理が面倒なうえ、有機溶剤は作業環境を悪化させるという問題があった。
【０００９】
一方、レーザービーム照射法は、ビーム径が小さいため耳部１ａ、２ａの全表面にビームを隈なく照射するのに長時間を要し生産性に劣るという問題があった。
本発明は、耳群の表面を良好にかつ短時間に改質して、耳群に高品質のストラップを生産性良く溶着させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載発明は、積層した複数の鉛蓄電池用極板の耳群にストラップを群溶着させる方法において、前記群溶着させる前に前記耳群をプラズマ処理により表面改質しておくことを特徴とする鉛蓄電池用極板の群溶着方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、耳群をプラズマ処理法により表面改質するため、フラックス法のようにストラップにボイドが生じるようなことがなく、また管理や環境上の問題もない。さらにプラズマ処理は1回の噴射で広い面積を表面改質できるためレーザービーム照射法に較べて表面改質が迅速に行える。従って本発明によればストラップを耳群に高品質に且つ生産性良く溶着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
本発明で用いるプラズマ処理法は、プラズマ中の放電粒子を耳群に噴射して前記耳群を表面改質する方法であり、前記プラズマ中の放電粒子は、エネルギーは低いが、電流密度が高いため、1回の噴射で耳群全体を表面改質することが可能であり表面改質が迅速に行える。またプラズマ処理により耳部は鉛（合金）溶湯との濡れ性が改善される。なお、本発明で用いるプラズマ処理法では、表面改質は、主に汚染物質の消失或いは酸化膜の還元等により行われるものと考える。
【００１４】
以下に、本発明を、図を参照して具体的に説明する。なお、本発明を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１（イ）〜（ハ）は本発明方法の第１の実施形態を示す説明図である。
図１（イ）に示すように、複数の正極板１と負極板２とをセパレータ（図示せず）を介して交互に積層して極板群３を形成し、この極板群３を倒立してその正極板１の耳群１Ａと負極板２の耳群２Ａをプラズマ噴出ヘッド４上に配し、プラズマ４ａを耳群１Ａ、２Ａに噴射して、耳群１Ａ、２Ａを表面改質する。次いで耳群１Ａ、２Ａをそれぞれ鋳型５の別個のキャビティ５ｃ、５ｄ上に移動させ、既に該キャビティ５ｃ、５ｄ内に注入されている鉛合金溶湯内に挿入し、耳群１Ａおよび２Ａの周囲にそれぞれ鉛合金溶湯５ｅを一体に溶着させてストラップを形成する。ストラップには、通常、極柱（図５参照）が同時に溶着される。
【００１５】
図２は本発明方法の第２の実施形態を示す説明図である。
この方法は、極板群３を電槽６内に途中まで装着した状態で、耳群１Ａ、２Ａにストラップ（図示せず）を溶着させる方法であり、この方法では、鋳型を複数個用意しておいてストラップを複数の耳群１Ａ、２Ａについて溶着が同時にできるようにしておくのが生産性の点で望ましい。またストラップ溶着後は、極板群３を電槽の所定位置まで押し込めばそのまま次工程に移行でき、生産性に優れる。なお、プラズマ処理によってセパレータなど電池構成部品の特性が損なわれることはない。
【００１６】
図３は本発明方法の第３の実施形態を示す説明図である。
この方法は、複数の極板群３を図２に示した状態で走行させ、極板群３の耳群１Ａ、２Ａを連続的にプラズマ処理し、次いでストラップを連続的に溶着させる方法（図示せず）であり、極めて生産性に優れる。
【００１７】
図２、３において、極板群３が電槽６から抜け出ないようにするには、極板群３の外径と電槽６の内径とを極板群３が抜け出ない寸法に設計する方法、或いは極板群３と電槽６間にテーパー部材などを圧入しておく方法などが挙げられる。
前記極板群３の電槽６内への装着深さは電極板の高さの２／３程度にするのが、装着が安定してなされ、かつプラズマ処理および群溶着が良好になされ望ましい。
【実施例１】
【００１８】
図３に示した方法により鉛蓄電池用極板を群溶着した。
即ち、Ｐｂ−Ｃａ系合金の正極板４枚とＰｂ−Ｃａ系合金の負極板５枚とをセパレータを介して交互に積層した極板群３を電槽６内に途中まで圧入し、極板群３に掛かる圧力を１９．６〜２９．４ｋＰａ程度とし、次いで電槽６を倒立させて突出する耳群３を下に向けて５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で走行させ、耳群３をプラズマ処理して表面改質し、引き続き前記耳群にＰｂ−Ｓｎ系合金のストラップを溶着した。前記耳群は、積層前に個々にブラシで研磨した。
【００１９】
前記ストラップ溶着後の極板群について、耳群とストラップの溶着部を切断してボイドの発生有無を観察した。極板群の調査個数は各１２０とした。
【００２０】
比較例１として、耳群をフラックス塗布法により表面改質した他は、実施例１と同じ方法によりストラップを溶着し、ボイドの発生個数を調べた。
【００２１】
比較例２として耳部をレーザービーム照射法により表面改質した他は、実施例１と同じ方法によりストラップを溶着し、ボイドの発生個数を調べた。
ボイドが発生した極板群の個数を表１に示す。表１には表面改質に要した時間を比較値で併記した。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１から明らかなように、実施例１（本発明例）はボイドが全く発生せずストラップの溶着性が優れた。これはプラズマ処理により耳部（耳群）が表面改質され鉛合金溶湯との濡れ性が改善されたためである。また表面改質は極めて短時間で行えた。
【００２４】
比較例１ではボイドが発生した極板群が３個あり、比較例２では１個あった。また比較例２では表面改質に長時間を要した。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（イ）〜（ハ）は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す説明図である。
【図４】極板群の説明図である。
【図５】セル間を電気的に接続した状態の説明図である。
【図６】耳群にストラップを溶着させる方法の説明図である。
【図７】フラックス塗布法を利用した郡溶着方法の説明図である。
【図８】レーザービーム照射法の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１        正極板
１ａ      正極板の耳部
１Ａ      正極板の耳群
２        負極板
２ａ      負極板の耳部
２Ａ      負極板の耳群
３        極板群
４        プラズマ噴出ヘッド
５        鋳型
５ｃ、５ｄ鋳型のキャビティ
５ｅ      鉛合金溶湯
６        電槽
７、７’  ストラップ
８、８’  極柱
９、９’  セル
１０      隔壁
１０ａ    隔壁に開けた穴
１１      セパレータ
１２      フラックス
１３      レーザービーム
１４      レーザー発振器
１５      凹面鏡
１６      レーザービーム照射軌跡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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